化学发光 第一部分教材
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光激化学发光的应用教材
工作 原理
基本 结构
LiCA
操作 使用
维护 保养
操作使用
开机
开启SP加样仪、电脑主机、显示器电源 电脑桌面双击“LiCA Touch”图标，输入用户
名1，密码1
样本输入
批量输入：对已占用试管架输入无效，必须从空试 管架输入样本输入
依次点击：批量输入→起始管架号→起始编号→结 束编号→选择项目→点击确定；
加样到一半提示液体量不足，如何处理？ 标本不足，试剂不足或有气泡，都会导致实验中断。在补齐相关的液体剔除
气泡，后再点击“继续加样”。 （有时候会多出来几个灰色废弃的孔位，说 明软件已重新分配任务） 定标不通过都有哪些因素？ 定标有可能会不通过，因此我们建议在定标日，定标时就别带待测和质控了， 避免定标不通过造成试剂浪费，应先定标后测试。 校正液偏差较大的原因是什么？如何修正？ 校正液量不足，吸液有气泡，用前未混匀室温平衡，或开瓶放置过久都有可 能造成测值偏差较大。可以通过前后次的发光值对其修正。 质控失控的原因是什么？ 同校正液一样：质控液量不足，吸液有气泡，用前未混匀室温平衡，或开瓶 放置过久都有可能造成测值偏差较大。重新开一瓶。 哪些物质会影响或干扰我们的实验结果 血浆，RF，溶血性标本，腹水标本都不是我们的测试对象，建议用血清（红 盖或黄盖采血管）。
通用液并启动更换通用液即可
实验前准备工作？
标本编号，平衡校正液及质控并混匀，目测校正质控的余量以及是否有气泡， 查看感光液及清洗液余量，放置吸头架和板架。养成一个好的习惯，实验前 准备严格规范的实验，保证实验的连续性，都是为了获得较好的实验结果。
实验结束后收尾工作注意哪些？ SP一旦完成加样转板之后就可以撤下试剂、校正液和质控品，存入冰箱，这
4、无论是SP、HT报故障，进行处理后都在SP面板、HT面 板里进行复位；
化学发光ppt课件
47
标记技术
• 标记技术 将化学发光剂的分子与某些分子 结合，直接或间接地测定待测组分。通过 分析被标记物来完成对待测组分的测定。 一些大分子化合物可直接进行标记测定。 分组量较小的组分则常通过与被标记的抗 原抗体特异性结合得到分析。
6
2.化学发光效率和发光强度
化学发光效率：
发射光子的分子数 cl r f 参加反应的分子数
激发态分子数 r 参加反应的分子数 发射光子的分子数 f 激发态分子数
化学效率：
发光效率：
化学效率主要取决于发光所依赖的化学反应本 身；而发光效率则取决于发光体本身的结构和性质， 也受环境的影响。
27
酸性高锰酸钾体系
四价铈 可直接与多 种还原性无机物或者有 机物放生氧化还原反应， 是强氧化性化学发光剂 之一。发光体系虽然简 单，但由于不收Cl-的 影响，更合适水样中有 机物污染的检测。
28
四价铈体系
（1）铈-待测物体系 可用于检测对乙酰氨基酚、色氨 酸。 （2）铈-联苯三酚-氧体系 可检测环境水样中的溶解氧。 （3）Ce4+-SO32--体系 利用某鞋荧光性有机物对其的 增敏作用，可以测定奎宁、奎宁丁、辛可丁、胆汁酸和 多种皮质类固醇、甾族化合物。 （4）Ce4+-RhB（罗丹明B）-还原性待测物体系 用于 测定叶酸、巯嘌呤、维生素C（盐）和噻唑类席夫碱。 （5）Ce4+-Ru（phen）32+（二价钌-邻菲啰啉配合物） 体系 可用于草酸、丙酮酸、维生素C、枸橼酸、酒石酸、 戊二醛和部分氟代喹诺酮衍生物的测定。
25
酸性高锰酸钾 具有很强 的氧化能力，可以与多种 无机物和有机物进行氧化 还原反应，但由于其反应 的发光强度较弱，所以知 道20世纪70年代以后， 伴随着微弱光检测技术的 发展才得到广泛的研究和 应用。
标记技术
• 标记技术 将化学发光剂的分子与某些分子 结合，直接或间接地测定待测组分。通过 分析被标记物来完成对待测组分的测定。 一些大分子化合物可直接进行标记测定。 分组量较小的组分则常通过与被标记的抗 原抗体特异性结合得到分析。
6
2.化学发光效率和发光强度
化学发光效率：
发射光子的分子数 cl r f 参加反应的分子数
激发态分子数 r 参加反应的分子数 发射光子的分子数 f 激发态分子数
化学效率：
发光效率：
化学效率主要取决于发光所依赖的化学反应本 身；而发光效率则取决于发光体本身的结构和性质， 也受环境的影响。
27
酸性高锰酸钾体系
四价铈 可直接与多 种还原性无机物或者有 机物放生氧化还原反应， 是强氧化性化学发光剂 之一。发光体系虽然简 单，但由于不收Cl-的 影响，更合适水样中有 机物污染的检测。
28
四价铈体系
（1）铈-待测物体系 可用于检测对乙酰氨基酚、色氨 酸。 （2）铈-联苯三酚-氧体系 可检测环境水样中的溶解氧。 （3）Ce4+-SO32--体系 利用某鞋荧光性有机物对其的 增敏作用，可以测定奎宁、奎宁丁、辛可丁、胆汁酸和 多种皮质类固醇、甾族化合物。 （4）Ce4+-RhB（罗丹明B）-还原性待测物体系 用于 测定叶酸、巯嘌呤、维生素C（盐）和噻唑类席夫碱。 （5）Ce4+-Ru（phen）32+（二价钌-邻菲啰啉配合物） 体系 可用于草酸、丙酮酸、维生素C、枸橼酸、酒石酸、 戊二醛和部分氟代喹诺酮衍生物的测定。
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酸性高锰酸钾 具有很强 的氧化能力，可以与多种 无机物和有机物进行氧化 还原反应，但由于其反应 的发光强度较弱，所以知 道20世纪70年代以后， 伴随着微弱光检测技术的 发展才得到广泛的研究和 应用。
化学发光法 说明书
化学发光法说明书化学发光法说明书一、引言化学发光法是一种常用的分析技术，它通过特定的化学反应产生发光现象，并利用测量发光强度来确定待测物质的浓度。
本说明书将介绍化学发光法的原理、实验步骤、仪器设备及应用领域。
二、原理化学发光法的原理基于化学反应产生发光的特性。
当特定的化学物质与待测物质发生反应时，会产生激发态的化学物种。
随后，激发态的化学物种会通过辐射或非辐射的方式回到基态，释放出能量并产生光。
通过测量发光强度，可以间接推测出待测物质的浓度。
三、实验步骤1. 准备样品：将待测物质制备成合适的浓度，并与特定的试剂混合。
2. 反应：在适当的条件下，使待测物质与试剂发生化学反应，产生发光。
3. 测量：利用发光仪器测量发光强度，并记录下来。
4. 构建标准曲线：根据已知浓度的标准样品的发光强度，绘制标准曲线。
5. 计算待测物质浓度：通过待测样品的发光强度，在标准曲线上找到对应的浓度值，并计算待测物质的浓度。
四、仪器设备化学发光法的实验需要使用特定的仪器设备，主要包括：1. 发光仪：用于测量样品的发光强度。
2. 标准样品：已知浓度的样品，用于构建标准曲线。
3. 试剂：与待测物质发生反应，产生发光的化学试剂。
4. 试管或微孔板：用于混合样品和试剂，进行反应。
五、应用领域化学发光法广泛应用于许多领域，包括：1. 生物医学研究：用于检测生物标志物、药物浓度等。
2. 环境监测：用于测定水中重金属、有机物等的浓度。
3. 食品安全：用于检测食品中的农药残留、添加剂等。
4. 公共安全：用于检测爆炸物、毒品等危险物质。
六、实验注意事项1. 实验操作要规范，遵守实验室安全规定。
2. 样品和试剂要保持干净和干燥，避免受到外界污染。
3. 仪器设备要正确校准，确保测量结果准确可靠。
4. 实验过程中要注意控制反应条件，如温度、pH值等。
5. 标准曲线的制备要精确可靠，避免误差产生。
七、总结化学发光法作为一种敏感、快速和准确的分析方法，在科学研究和实际应用中具有重要的地位。
《化学发光分析》课件
《化学发光分析》PPT课 件
本课程将介绍化学发光分析的工作原理、分类、常用试剂和仪器、典型实验 操作步骤以及优点和应用。让我们一起探索这一极具活力和创新性的化学分 析技术。
化学发光分析概述
什么是化学发光分析？
化学发光分析是指利用发光剂 （luminophore）与感光器 （photodetector）在光激发条件下 发生发光反应进行分析的技术。
发光机制和原理
发光反应主要包括螯合发光、化学 发光、电化学发光和生物发光，其 基本原理为激发能量从分析物传递 到发光剂。
化学发光分析的分类
化学发光分析主要分为储能法、电 化学发光法、免疫分析法、分子印 迹技术法和气相化学发光分析 （GPCA）等。
优点和应用
快速、敏感、高效
化学发光法具有灵敏度高、特异性强、检测时间短和快速分析等优势，被广泛应用于临床、 食品、环境、药学、安全等领域。
数据统计和分析
4
利用计算机等工具进行数据的整理、计算与 分析，得出结果，并进行结果的验证和确认。
取样
用适当的方法取得样品，并得到有效的样品。
发光检测
激发分析样品使其产生发光，并利用仪器对 其进行检测。
案例分析和总结
CRO公司使用化学发光分析技术加 快药代动力学评估
合同研究组织（CRO）将计划100名志愿者的药代动力 学模拟研究里程碑提前了八个月，其采用了高通量类 似物筛选、高通量药代动力学测定和新一代大规模并 行化药代动力学建模等技术。这些技术包括，化学发 光法作为测定细胞器的特异性标记的方法。
电化学发光分析
电化学发光分析仪（ECL）是用于 电化学发光分析的专用设备，适用 于光谱分析和光度测定等分பைடு நூலகம்。
酶标仪
酶标仪是一种测量酶反应的光度仪 器，通常用于免疫学、生化学等领 域的分析。
本课程将介绍化学发光分析的工作原理、分类、常用试剂和仪器、典型实验 操作步骤以及优点和应用。让我们一起探索这一极具活力和创新性的化学分 析技术。
化学发光分析概述
什么是化学发光分析？
化学发光分析是指利用发光剂 （luminophore）与感光器 （photodetector）在光激发条件下 发生发光反应进行分析的技术。
发光机制和原理
发光反应主要包括螯合发光、化学 发光、电化学发光和生物发光，其 基本原理为激发能量从分析物传递 到发光剂。
化学发光分析的分类
化学发光分析主要分为储能法、电 化学发光法、免疫分析法、分子印 迹技术法和气相化学发光分析 （GPCA）等。
优点和应用
快速、敏感、高效
化学发光法具有灵敏度高、特异性强、检测时间短和快速分析等优势，被广泛应用于临床、 食品、环境、药学、安全等领域。
数据统计和分析
4
利用计算机等工具进行数据的整理、计算与 分析，得出结果，并进行结果的验证和确认。
取样
用适当的方法取得样品，并得到有效的样品。
发光检测
激发分析样品使其产生发光，并利用仪器对 其进行检测。
案例分析和总结
CRO公司使用化学发光分析技术加 快药代动力学评估
合同研究组织（CRO）将计划100名志愿者的药代动力 学模拟研究里程碑提前了八个月，其采用了高通量类 似物筛选、高通量药代动力学测定和新一代大规模并 行化药代动力学建模等技术。这些技术包括，化学发 光法作为测定细胞器的特异性标记的方法。
电化学发光分析
电化学发光分析仪（ECL）是用于 电化学发光分析的专用设备，适用 于光谱分析和光度测定等分பைடு நூலகம்。
酶标仪
酶标仪是一种测量酶反应的光度仪 器，通常用于免疫学、生化学等领 域的分析。
化学发光PPT课件
A+B → C*, C* → C+hv 该发光反应的化学发光强度取决于反应速度dp/dt和反应 的化学发光量子效率（ ΦCL ）
ICL（T）= ΦCLdp/dt
常用化学发光试剂
A 鲁米诺（luminol）及其衍生物
（3—氨基—邻苯甲酰肼）
在碱性条件下能被许多氧化剂（例如H2O2,O2,ClO-等）氧化而发 出蓝色光，量子产率介于0.01~0.05之间是一个研究最早，最多，
适用范围广
光激发化学发光特点
高灵敏度 低本底 适用范围广
酶的活性、受体-配体反应、低亲和力的反应、第二信使 水平、DNA、RNA、蛋白质、多肽、碳水化合物、小分 子、大分子
易使用 高通量
光激发化学发光
特点：
2. 低本底 第一，天然荧光寿命小，而发光微粒的稳定发光时间超过1秒，可采取时间分辨模式采 集光信号，也就是在激光器关闭后50-100毫秒采集光信号。 第二，由于LiCA采用680nm红光激发，而红光的能级几乎不可能激发生物样品或微孔 板中的荧光物质，故本底很低。 第三，LiCA发射光的波长比激发光的波长短，能量更高，所以称为化学发光。而荧光 是激发光为高能量的而发射光为低能量的。由于生物体内富有天然的荧光物质，用荧 光法测定生物样品本底会较高，而LiCA检测反其道而行之，采用低进高出，有效降低 本底。
CL基本类型
按反应机理 自身化学发光、 敏化化学发光、电致化学发光 自身发光：是指被测物质为反应物直接参与化学反应， 利用自身化学反应释放的能量激发产物分子的光辐射。 可用反应式表示为：
A+B → C*+D， C* → C+hv
这类最普遍，多数有机物分子在液相中的化学反应属于这一类型
CL基本类型
ICL（T）= ΦCLdp/dt
常用化学发光试剂
A 鲁米诺（luminol）及其衍生物
（3—氨基—邻苯甲酰肼）
在碱性条件下能被许多氧化剂（例如H2O2,O2,ClO-等）氧化而发 出蓝色光，量子产率介于0.01~0.05之间是一个研究最早，最多，
适用范围广
光激发化学发光特点
高灵敏度 低本底 适用范围广
酶的活性、受体-配体反应、低亲和力的反应、第二信使 水平、DNA、RNA、蛋白质、多肽、碳水化合物、小分 子、大分子
易使用 高通量
光激发化学发光
特点：
2. 低本底 第一，天然荧光寿命小，而发光微粒的稳定发光时间超过1秒，可采取时间分辨模式采 集光信号，也就是在激光器关闭后50-100毫秒采集光信号。 第二，由于LiCA采用680nm红光激发，而红光的能级几乎不可能激发生物样品或微孔 板中的荧光物质，故本底很低。 第三，LiCA发射光的波长比激发光的波长短，能量更高，所以称为化学发光。而荧光 是激发光为高能量的而发射光为低能量的。由于生物体内富有天然的荧光物质，用荧 光法测定生物样品本底会较高，而LiCA检测反其道而行之，采用低进高出，有效降低 本底。
CL基本类型
按反应机理 自身化学发光、 敏化化学发光、电致化学发光 自身发光：是指被测物质为反应物直接参与化学反应， 利用自身化学反应释放的能量激发产物分子的光辐射。 可用反应式表示为：
A+B → C*+D， C* → C+hv
这类最普遍，多数有机物分子在液相中的化学反应属于这一类型
CL基本类型
常见化学发光技术PPT课件
02
它利用化学反应过程中释放的能 量激发发光物质，使其发出特定 波长的光，从而实现物质的检测 。
化学发光技术的原理
当某些物质被某种能量激发时，这些 物质会吸收能量并跃迁至激发态。
在化学发光反应中，通常需要加入特 殊的化学物质作为发光物质，这些物 质在反应过程中被激发并发出光辐射 。
当这些物质从激发态回到基态时，会 以光子的形式释放能量，从而产生光 辐射。
化学发光反应通常比较简单，所需的仪器 设备相对不复杂，操作简便，检测快速。
缺点
背景光干扰
化学发光反应中可能伴随有背景光的产生 ，对检测结果造成干扰，影响检测的准确
性。
特定性不强
某些化学发光反应可能不仅仅与目标物质 发生反应，也可能与其他类似物质发生反
应，导致检测的特异性不够强。
试剂昂贵且不稳定
某些化学发光试剂比较昂贵且容易分解变 质，需要妥善保存，增加了实验成本和难 度。
03
CATALOGUE
化学发光技术的优缺点
优点
高灵敏度
宽线性范围
化学发光技术具有很高的灵敏度，能够检 测到极低浓度的物质，因此在生物医学、 环境监测和食品安全等领域有广泛应用。
该技术线性范围较宽，可以适应不同浓度 的样品检测，减少了样品稀释和浓缩的繁 琐步骤。
非放射性
简单快捷
化学发光反应产生的光子不带电荷，因此 没有放射性污染，对实验人员和环境安全 。
在生物医学研究中的应用
蛋白质组学研究
利用化学发光技术对蛋白 质进行标记和检测，有助 于蛋白质相互作用、定位 和功能研究。
基因表达分析
通过化学发光技术检测基 因表达水平，研究基因调 控和疾病发生机制。
细胞成像与定位
利用化学发光技术对细胞 内分子进行标记和成像， 研究细胞结构和功能。
它利用化学反应过程中释放的能 量激发发光物质，使其发出特定 波长的光，从而实现物质的检测 。
化学发光技术的原理
当某些物质被某种能量激发时，这些 物质会吸收能量并跃迁至激发态。
在化学发光反应中，通常需要加入特 殊的化学物质作为发光物质，这些物 质在反应过程中被激发并发出光辐射 。
当这些物质从激发态回到基态时，会 以光子的形式释放能量，从而产生光 辐射。
化学发光反应通常比较简单，所需的仪器 设备相对不复杂，操作简便，检测快速。
缺点
背景光干扰
化学发光反应中可能伴随有背景光的产生 ，对检测结果造成干扰，影响检测的准确
性。
特定性不强
某些化学发光反应可能不仅仅与目标物质 发生反应，也可能与其他类似物质发生反
应，导致检测的特异性不够强。
试剂昂贵且不稳定
某些化学发光试剂比较昂贵且容易分解变 质，需要妥善保存，增加了实验成本和难 度。
03
CATALOGUE
化学发光技术的优缺点
优点
高灵敏度
宽线性范围
化学发光技术具有很高的灵敏度，能够检 测到极低浓度的物质，因此在生物医学、 环境监测和食品安全等领域有广泛应用。
该技术线性范围较宽，可以适应不同浓度 的样品检测，减少了样品稀释和浓缩的繁 琐步骤。
非放射性
简单快捷
化学发光反应产生的光子不带电荷，因此 没有放射性污染，对实验人员和环境安全 。
在生物医学研究中的应用
蛋白质组学研究
利用化学发光技术对蛋白 质进行标记和检测，有助 于蛋白质相互作用、定位 和功能研究。
基因表达分析
通过化学发光技术检测基 因表达水平，研究基因调 控和疾病发生机制。
细胞成像与定位
利用化学发光技术对细胞 内分子进行标记和成像， 研究细胞结构和功能。
化学发光ppt
概念
• 化学发光免疫技术：集灵敏的化学 发光分析和特异的抗原抗体免疫测 定于一体的检测技术。
• 特点： 特异性高、敏感性高、分离简便、 快速、试剂无毒、安全稳定、 可自动化。
化学发光免疫技术的类型
• 按发光剂不同分为 1.发光酶免疫测定（CLEIA） chemiluminescence enzymeimmunoasssay 2.化学发光免疫测定技术(CLIA) chemiluminescence immunoassay 3.电化学发光免疫测定技术(ECLI) electrochemiluminescence immunoassay
三联毗啶钌 分子结构图
N
N
N
Ru
N
N
N
O O
N O
O
返回
第二节 发光酶免疫测定（CLEIA）
一、原理 属于酶免疫测定的一种。只是最后一 步酶反应所用底物为发光剂，通过发光反应 发出的光在特定的仪器上进行测定。
二、技术类型 根据酶促反应底物不同可分为： 1.荧光酶免疫测定技术 2.化学发光酶免疫测定技术
2.分离技术 将复合物转移到玻璃纤维上，用缓 冲液洗涤，没结合的抗原被洗脱，酶标抗体-抗 原-胶乳微粒抗体复合物则被保留在纤维膜上。
3.酶促发光反应 加入4-MUP，酶标抗体上AP将 4-MUP分解，形成4-MU，它在360nm激发光的照 射下，发出448nm的荧光，经荧光仪记录，放大， 根据标准曲线由电脑计算出所测物质的含量
E
Байду номын сангаасE E
洗涤
E
弃上清
E
E
E
A M P P D 发 光
E
碱性磷酸酶
抗 塑
体料是通包微 利过被珠 光用酶强度对标记的发抗光测体 定底而物样抗 本原催直接化进作A M行用P P定而D 量直。接发光，
《化学发光免疫技术》课件
总结词
利用酶催化反应放大信号，将化学发光物质作为底物，通过测量发光强度来检测 目标分析物。
详细描述
酶促化学发光免疫分析中，酶标记的抗体或抗原与目标分析物结合后，通过酶催 化反应放大信号，使化学发光物质的生成量大大增加，再通过测量发光强度来检 测目标分析物。
电化学发光免疫分析
总结词
利用电化学反应产生激发态的化学发光物质，通过测量发光 强度来检测目标分析物。
直接化学发光免疫分析
总结词
直接利用化学发光物质作为标记物，与抗体或抗原结合，通过测量发光强度来 检测目标分析物。
详细描述
直接化学发光免疫分析中，化学发光物质直接与抗体或抗原结合，形成复合物 ，当激发时，产生光子并释放出来，通过光电倍增管等设备测量发光强度，从 而确定目标分析物的浓度。
酶促化学发光免疫分析
特点
高灵敏度、高特异性、操作简便 、检测速度快、可自动化等。
化学发光免疫技术的应用领域
01
02
03
医学诊断
用于检测肿瘤标志物、激 素、病毒抗原抗体等。
食品安全
用于检测食品中的农药残 留、兽药残留等有害物质 。
环境监测
用于检测水体中的重金属 离子、有机污染物等有害 物质。
化学发光免疫技术的发展历程
《化学发光免疫技术》 ppt课件
CATALOGUE
目 录
• 化学发光免疫技术概述 • 化学发光免疫技术的原理 • 化学发光免疫技术的分类 • 化学发光免疫技术的优缺点 • 化学发光免疫技术的应用实例
01
CATALOGUE
化学发光免疫技术概述
定义与特点
定义
化学发光免疫技术是一种利用化 学发光物质和免疫反应相结合， 对生物体内微量物质进行定性和 定量检测的技术。
利用酶催化反应放大信号，将化学发光物质作为底物，通过测量发光强度来检测 目标分析物。
详细描述
酶促化学发光免疫分析中，酶标记的抗体或抗原与目标分析物结合后，通过酶催 化反应放大信号，使化学发光物质的生成量大大增加，再通过测量发光强度来检 测目标分析物。
电化学发光免疫分析
总结词
利用电化学反应产生激发态的化学发光物质，通过测量发光 强度来检测目标分析物。
直接化学发光免疫分析
总结词
直接利用化学发光物质作为标记物，与抗体或抗原结合，通过测量发光强度来 检测目标分析物。
详细描述
直接化学发光免疫分析中，化学发光物质直接与抗体或抗原结合，形成复合物 ，当激发时，产生光子并释放出来，通过光电倍增管等设备测量发光强度，从 而确定目标分析物的浓度。
酶促化学发光免疫分析
特点
高灵敏度、高特异性、操作简便 、检测速度快、可自动化等。
化学发光免疫技术的应用领域
01
02
03
医学诊断
用于检测肿瘤标志物、激 素、病毒抗原抗体等。
食品安全
用于检测食品中的农药残 留、兽药残留等有害物质 。
环境监测
用于检测水体中的重金属 离子、有机污染物等有害 物质。
化学发光免疫技术的发展历程
《化学发光免疫技术》 ppt课件
CATALOGUE
目 录
• 化学发光免疫技术概述 • 化学发光免疫技术的原理 • 化学发光免疫技术的分类 • 化学发光免疫技术的优缺点 • 化学发光免疫技术的应用实例
01
CATALOGUE
化学发光免疫技术概述
定义与特点
定义
化学发光免疫技术是一种利用化 学发光物质和免疫反应相结合， 对生物体内微量物质进行定性和 定量检测的技术。
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？ 30ng/mL 20ng/mL 30 ng/mL 40 ng/mL 3 ng/mL 8 pmol
1mm
1cm 1cm 1cm
二、常见的溶液化学发光和生物发光体系
• 鲁米诺化学发光反应体系 • 过氧化草酸盐反应体系 • 光泽精化学发光反应体系 • 吖啶酯类化学发光反应体系 • 1,2-二氧杂环丁烷类化学发光体系 • 高锰酸钾化学发光反应体系 • Ce(IV)化学发光反应体系 • 钌(II)-联吡啶配合物化学发光反应体系 • 铁氰化钾直接氧化反应体系 • 电化学发光反应体系 • 荧火虫素（luciferine)-荧火虫素酶（luciferase-磷酸三腺苷（ATP）体系 • NADPH：FMN氧化还原酶和细菌荧光素酶催化的发光反应 • 其他化学发光反应体系
化学发光和生物发光 I
一、引言
• 公元前亚里士多德
真菌类和死鱼的发光
• 1668年，罗伯特.波义耳 BL需要氧参与
• 19世纪80年代末，Dubois命名荧光虫素酶和荧光虫素
• 1877年，Radziszewski发现洛汾碱的CL
• 1928年，Albrecht发现luminol的CL
• 1935年，光泽精的CL
高锰酸钾 CL体系的应用
待测物 吗啡 吗啡
氯普唑仑 丁丙诺啡 儿茶酚胺 磺胺甲基异噁唑 苯佐卡因 布他卡因
CL 体系
MnO4 MnO4 MnO4 MnO4 MnO4 MnO4 MnO4
butoform
普鲁卡因
丁卡因
可待因
海洛因
LOD 0.7 pg 50 ng 163 ng 0.5 pmol pmol
LOD or LR fmol
10 amol 500 pg 100 fg 5 fmol 0.5－0.7 ng 0.8 ng/mL 7－113 fmol 50 pg 50 fmol
50 mol/L 10 pmol/L 2－20 pmol/L
400 ng 0.001 pmol
3.光泽精化学发光反应体系
• 光泽精化学发光反应
• 双(2,4-二硝基苯基)草酸酯-过氧化氢-红 荧烯，发光总量子产率23%。为效率最 高的化学发光反应。
• 溶解度小，不稳定，浓度猝灭效应强
TCPO-CL在药物分析中的应用
待测物 安非他明
苄达明 双密达莫
叔胺类 仲胺类 伯胺类 咔唑类化合物 美托洛尔 硫醇类 雌二醇 前列腺素 E2 透明质酸 无机磷 甲状腺素 乌本苷 胆固醇 苯异丙胺
6 X=
N
O
NH NH
O X
7 X= (CH3)2N
8 X= (C2H5)2N
9 X=
N
O
NH NH
O
10
环状酰肼结构是发光的关键
O
NH
X
NH
O
4 X=NH2 (isoluminol) 5 X= (C2H5)2N
6 X=
N
O
NH NH
O X
7 X= (CH3)2N 8 X= (C2H5)2N
9 X=
CH3 N
NO
3
NO
3
N
CH3
光泽精的分子结构式
4. 吖啶酯类化学发光反应体系
NC+H3
COCl
22
H2O2
OH
NC+H3
OC
OOHCH3Leabharlann N+H2O2
OH COOR
CH3 N
OO H O OR
CH3 N
HO COOH
O
CH3 N*
h
O
CH3
23
N
O
O
O
24
5、1,2-二氧杂环丁烷类化学发光体系
• 1950年，商品化仪器出现
• 化学发光是化学反应的反应 物或生成物（或荧光物质） 吸收了反应释放的化学能后 所产生的光辐射。根据化学 发光反应在某一时刻的发光 强度或发光总量来确定反应 中相应组分含量的分析方法 叫化学发光分析法。
CORALS
Sea Pansy Renilla
luciferase
高锰酸钾-亚硫酸盐体系发光机理
最佳pH=2.5 HSO3¯+ MnO4 ¯ → HSO3 + MnO42 ¯ 2HSO3 →S2O62 ¯+2H+ S2O62 ¯ → SO42 ¯+SO2* HSO3¯为SO2水解生成，pH=2.5时比例最大
高锰酸钾－TCs CL体系测定盐酸四环素、盐酸 土霉素
1.鲁米诺化学发光反应体系
鲁米诺化学发光反应机理
O NH NH
NH 2 O
Luminol
OH
O O
NH 2 O +
light
O
N N NH 2 O OOH
a-hydroxyperoxyde
-N 2 OH
O*
O
NH 2 O
•鲁米诺衍生物
O
NH
X
NH
O
4 X=NH2 (isoluminol)
5 X= (C2H5)2N
CL 体系
TCPOH2O2 TDPOH2O2 TDPOH2O2DOP TCPOH2O2 DNPOH2O2 TCPOH2O2 TCPOH2O2 TDPOH2O2 TCPOH2O2 TCPOH2O2 TCPOH2O2 TDPOH2O2 TCPOH2O2perylene TCPOH2O2 DNPOH2O2 TCPOH2O2 TCPOH2O2
N
O NH NH
O
10
O
N CH3
NH
NH2
O
OCH3
N
NH
NH2
O
CONHNH2 NH2
11
12
13
O
O
NH2
NH
HO
N N CONHNH2
SS
R2
N
N
O
N
H
H
O
H5C2 N
NH NH
H2N(CH2)4
O
16
HO
O
O
OH
O N NH
HO NHA c
14
O
R1
17
15
鲁米诺反应体系的应用
• 金属离子或酶的催化作用——测定金属离子或酶 • H2O2或其他氧化剂 ——测定过氧化氢或氧化剂 • 某些分子的增强、抑制作用——测定此类分子 • 偶合反应——间接测定无机或有机化合物 • 通过标记化合物——测定此类物质或免疫分析
OO OCH3
AP
AMPPD
-HPO42-
OPO3 Na2
OO OCH3
O-
AMP-D
O
O
+[
OCH3
]*
O-
OCH3
O
+光
O-
6、酸性高锰酸钾化学发光体系
• 高锰酸钾-吗啡 • 高锰酸钾-连二亚硫酸钠体系 • KMnO4(H+)-甲氧苄啶-硫代硫酸钠化学发光反
应体系 • KMnO4(H+)-EC-RNA化学发光体系 • 高锰酸钾-草酸
2.过氧化草酸酯类反应体系
Cl
Cl
Cl
OC C O
Cl
OO
Cl
Cl
典型过氧化草酸酯分子结构式
双(2,4,6-三氯苯基)草酸盐
• 过氧化草酸酯体系发光机理
ArO C C OAr + H2O2 OO
OO
CC
+F
O
O
O
C O
O CF
O
F*
OO C C + 2ArOH
O
O
OO C CF
O
O
F* + 2CO2 F + light
1mm
1cm 1cm 1cm
二、常见的溶液化学发光和生物发光体系
• 鲁米诺化学发光反应体系 • 过氧化草酸盐反应体系 • 光泽精化学发光反应体系 • 吖啶酯类化学发光反应体系 • 1,2-二氧杂环丁烷类化学发光体系 • 高锰酸钾化学发光反应体系 • Ce(IV)化学发光反应体系 • 钌(II)-联吡啶配合物化学发光反应体系 • 铁氰化钾直接氧化反应体系 • 电化学发光反应体系 • 荧火虫素（luciferine)-荧火虫素酶（luciferase-磷酸三腺苷（ATP）体系 • NADPH：FMN氧化还原酶和细菌荧光素酶催化的发光反应 • 其他化学发光反应体系
化学发光和生物发光 I
一、引言
• 公元前亚里士多德
真菌类和死鱼的发光
• 1668年，罗伯特.波义耳 BL需要氧参与
• 19世纪80年代末，Dubois命名荧光虫素酶和荧光虫素
• 1877年，Radziszewski发现洛汾碱的CL
• 1928年，Albrecht发现luminol的CL
• 1935年，光泽精的CL
高锰酸钾 CL体系的应用
待测物 吗啡 吗啡
氯普唑仑 丁丙诺啡 儿茶酚胺 磺胺甲基异噁唑 苯佐卡因 布他卡因
CL 体系
MnO4 MnO4 MnO4 MnO4 MnO4 MnO4 MnO4
butoform
普鲁卡因
丁卡因
可待因
海洛因
LOD 0.7 pg 50 ng 163 ng 0.5 pmol pmol
LOD or LR fmol
10 amol 500 pg 100 fg 5 fmol 0.5－0.7 ng 0.8 ng/mL 7－113 fmol 50 pg 50 fmol
50 mol/L 10 pmol/L 2－20 pmol/L
400 ng 0.001 pmol
3.光泽精化学发光反应体系
• 光泽精化学发光反应
• 双(2,4-二硝基苯基)草酸酯-过氧化氢-红 荧烯，发光总量子产率23%。为效率最 高的化学发光反应。
• 溶解度小，不稳定，浓度猝灭效应强
TCPO-CL在药物分析中的应用
待测物 安非他明
苄达明 双密达莫
叔胺类 仲胺类 伯胺类 咔唑类化合物 美托洛尔 硫醇类 雌二醇 前列腺素 E2 透明质酸 无机磷 甲状腺素 乌本苷 胆固醇 苯异丙胺
6 X=
N
O
NH NH
O X
7 X= (CH3)2N
8 X= (C2H5)2N
9 X=
N
O
NH NH
O
10
环状酰肼结构是发光的关键
O
NH
X
NH
O
4 X=NH2 (isoluminol) 5 X= (C2H5)2N
6 X=
N
O
NH NH
O X
7 X= (CH3)2N 8 X= (C2H5)2N
9 X=
CH3 N
NO
3
NO
3
N
CH3
光泽精的分子结构式
4. 吖啶酯类化学发光反应体系
NC+H3
COCl
22
H2O2
OH
NC+H3
OC
OOHCH3Leabharlann N+H2O2
OH COOR
CH3 N
OO H O OR
CH3 N
HO COOH
O
CH3 N*
h
O
CH3
23
N
O
O
O
24
5、1,2-二氧杂环丁烷类化学发光体系
• 1950年，商品化仪器出现
• 化学发光是化学反应的反应 物或生成物（或荧光物质） 吸收了反应释放的化学能后 所产生的光辐射。根据化学 发光反应在某一时刻的发光 强度或发光总量来确定反应 中相应组分含量的分析方法 叫化学发光分析法。
CORALS
Sea Pansy Renilla
luciferase
高锰酸钾-亚硫酸盐体系发光机理
最佳pH=2.5 HSO3¯+ MnO4 ¯ → HSO3 + MnO42 ¯ 2HSO3 →S2O62 ¯+2H+ S2O62 ¯ → SO42 ¯+SO2* HSO3¯为SO2水解生成，pH=2.5时比例最大
高锰酸钾－TCs CL体系测定盐酸四环素、盐酸 土霉素
1.鲁米诺化学发光反应体系
鲁米诺化学发光反应机理
O NH NH
NH 2 O
Luminol
OH
O O
NH 2 O +
light
O
N N NH 2 O OOH
a-hydroxyperoxyde
-N 2 OH
O*
O
NH 2 O
•鲁米诺衍生物
O
NH
X
NH
O
4 X=NH2 (isoluminol)
5 X= (C2H5)2N
CL 体系
TCPOH2O2 TDPOH2O2 TDPOH2O2DOP TCPOH2O2 DNPOH2O2 TCPOH2O2 TCPOH2O2 TDPOH2O2 TCPOH2O2 TCPOH2O2 TCPOH2O2 TDPOH2O2 TCPOH2O2perylene TCPOH2O2 DNPOH2O2 TCPOH2O2 TCPOH2O2
N
O NH NH
O
10
O
N CH3
NH
NH2
O
OCH3
N
NH
NH2
O
CONHNH2 NH2
11
12
13
O
O
NH2
NH
HO
N N CONHNH2
SS
R2
N
N
O
N
H
H
O
H5C2 N
NH NH
H2N(CH2)4
O
16
HO
O
O
OH
O N NH
HO NHA c
14
O
R1
17
15
鲁米诺反应体系的应用
• 金属离子或酶的催化作用——测定金属离子或酶 • H2O2或其他氧化剂 ——测定过氧化氢或氧化剂 • 某些分子的增强、抑制作用——测定此类分子 • 偶合反应——间接测定无机或有机化合物 • 通过标记化合物——测定此类物质或免疫分析
OO OCH3
AP
AMPPD
-HPO42-
OPO3 Na2
OO OCH3
O-
AMP-D
O
O
+[
OCH3
]*
O-
OCH3
O
+光
O-
6、酸性高锰酸钾化学发光体系
• 高锰酸钾-吗啡 • 高锰酸钾-连二亚硫酸钠体系 • KMnO4(H+)-甲氧苄啶-硫代硫酸钠化学发光反
应体系 • KMnO4(H+)-EC-RNA化学发光体系 • 高锰酸钾-草酸
2.过氧化草酸酯类反应体系
Cl
Cl
Cl
OC C O
Cl
OO
Cl
Cl
典型过氧化草酸酯分子结构式
双(2,4,6-三氯苯基)草酸盐
• 过氧化草酸酯体系发光机理
ArO C C OAr + H2O2 OO
OO
CC
+F
O
O
O
C O
O CF
O
F*
OO C C + 2ArOH
O
O
OO C CF
O
O
F* + 2CO2 F + light